• 제목/요약/키워드: Lithium niobate ($LiNbO_3$)

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전하량제어에 의한 주기적 분극반전 Ti:LiNbO3 (PPLN) 제작 공정에 관한 연구 (A study on the fabrication of periodically poled Ti:LiNbO3 (PPLN) by the control of charge)

  • 김원정;정홍식;이한영
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.366-375
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    • 2005
  • Ti 확산 리튬나오베이트 채널 광도파로의 z-축 분극을 주기적으로 $180^{\circ}$ 위상 변화시키는 Ti:PPLN 제작 공정을 검토하고, 개선하였다. 분극반전 공정에 적합한 지그와 Labview 프로그램을 이용하여 전하량 제어시스템을 고안하였다. 분극반전에 필요한 전하량으로부터 분극에 적절한 고전압 펄스와 duty-cycle을 조절하였으며, 분극에 필요한 임계 전압 보다 작은 전압을 인가한 상태에서 누설전류의 변화를 관찰하여 절연파괴 현상을 또한 최소화하였다.

Czochralski법으로 성장시킨 $LiNbO_3$단결정의 화학양론(Stoichiometry)을 결정하기 위한 광학적 방법 (A TECHNIQUE TO OPTICALLY DETERMINE THE STOICHIOMETRY OF $C_2$ GROWN LITHIUM NIOBATE CRYSTALS)

  • 김유성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.1-14
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    • 1991
  • 비균질 용융을(incongruent melting behavior)보이는 단결정제조에 있어 화학성분을 일정성분비로 유지하는 것은 매우 어렵다. $LiNbO_3$는 이러한 성질을 보이는 대표적인 예인데 넓은 고용(固溶)영역에서 일정성분비를 유지하기 힘들다 . 정밀전기/ 광학장치에 있어 이런 변수는 치명적이라 할 수 있다. 결정의 조성과 질을 결정하는 방법으로 굴절율(n)을 측정하는 광학적 방법이 수행되어 왔다. 이 방법으로 성장결정의 광학적 균질성과 화학조성을 알아낼 수 있다. 여기서는 그런 특성분석에 사용 되는 기술을 설명하고 그 결과들을 제시해 보았다

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VTE법에 의한 nearly stoichiometric $LiNbO_3$의 성장 및 특성 (Preparation and characterization of nearly stoichiometric $LiNbO_3$ crystals by VTE method)

  • 김상수;유동선
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.6-17
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    • 1997
  • Czochralski법으로 용융상태에서의 조성이 congruent(48.6 mol%$Li_2O$), stoichiomet-ric(50.0 mol%$Li_2O$), Li-rich(54.6 mol%$Li_2O$, 58 mol%$Li_2O$), 한 결정과 congruent한 조성에 $K_2$O를 6wt.% 첨가한 결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 성장된 결정들은 분말 X-선 회절 실험에 의해 확인하고 편광 현미경과 투과 X-선 Laue법에 의해 축을 결정한 후 절단하여 65 mol%$Li_2O$의 Li-rich 2-phase powder에서 VTE 처리한다. VTE 처리한 시료는 상온에서 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 EPR 스펙트럼과 UV-스펙트럼을 측정하고 이 온도에서의 IR-스펙트럼은 $OH^-$ 이온 농도를 증가시키기 위하여 수증기 분위기에서 열처리한 후 측정한다. 측정 결과를 as grown 상태의 결정에 대한 결과와 비교 분석한다. 상온에서의 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 EPR 실험 결과 VTE 처리한 시료들의 EPR 스펙트럼은 허용되지 않은 천이에 의한 스펙트럼이 사라지고 허용된 천이에 의한 스펙트럼은 세기가 증가하며 lineshape가 거의 대칭적으로 되고 선폭도 훨씬 줄어든다. 상온에서의 각 시료에 대한 UV-스펙트럼의 흡수단은 VTE 처리하면 단파장쪽으로 이동하며 VTE 처리한 모든 시료의 흡수단이 거의 동일하다. $OH^-$이온에 의한 IR-흡수 스펙트럼은 VTE 처리한 시료의 경우 $3465\textrm{cm}^{-1}$ 성분 스펙트럼이 현저하게 중가한다. 이 결과에 의하면 본 실험과 같은 조건에서 VTE 처리한 시료들은 결정내 [Li]/[Nb] 비가 거의 1인 stoichiometric한 결정이 되었음을 알 수 있다.

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주기적으로 분극반전된 $LiNbO_3$ 결정에서 광매개증폭 (Optical Parametric Oscillation in Periodically Poled Lithium Niobate Crystal)

  • Kim Hong-Gi;Cha Myeong-Sik;Lee Beom-Gu
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.222-223
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    • 2001
  • Optical parametric oscillator(OPO) has been used to generate coherent and tunable laser source with birefringent phase-matching technique in various nonlinear materials. In birefringent phase-matching, the output wavelength is controlled with angle or temperature tuning of the refractive index. However these tuning methods have several limitations such as restriction of tuning wavelength due to reasonable angular and temperature tuning ranges, Poynting vector walk-off which limits the interaction length, and thermal stabilization time. (omitted)

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高 굴절율화된 z-cut LiNbO$_3$ 광도파로 제작 및 Ti 두께에 따른 삽입손실특성 (Preparations of z-cut LiNbO$_3$ Optical Waveguide for High Refractive Index Change and Properties of Insertion Loss as a Function of Ti Thickness)

  • 김성구
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권5호
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    • pp.69-79
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Ti 확산 lithium niobate 광도파로의 고굴절율 제작하기 위한 확산모델을 제시하고, 기존 확산방법과 비교하였다. 그리고 광파장 λ=1.55㎛에서 단일모드 광섬유와 광도파로를 피그테일링하여 두께에 따른 전체삽입손실을 논의하였다. 본 연구에서는 제안한 확산방법은 기존 확산방법보다도 광도파로의 고굴절율을 도모하는 것으로 분석되었으며, 제안된 확산방법으로 Ti 두께 1000Å∼1400Å범위에서 제작한 마크젠다 간섭기형 광도파로를 제작한 결과, TE 및 TM 전체삽입손실을 z-cut 인 경우0.5㏈/㎝ 수준이었고 x-cut인 경우 1±0.5㏈/㎝를 나타내었다. 이러한 결과로부터 이 확산모델은 저전력형 광변조기나 스위치 등의 제작에 활용할 수 있을 것이다.

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Diffraction-Limited High-Power Single-Cycle Terahertz Pulse Generation in Prism-Cut LiNbO3 for Precise Terahertz Applications

  • Baek, In Hyung;Kang, Bong Joo;Jeong, Young Uk;Rotermund, Fabian
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권1호
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    • pp.60-64
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    • 2014
  • We report the generation of 3.3-mW single-cycle terahertz (THz) pulses at 1-kHz repetition rate via optical rectification in MgO-doped prism-cut stoichiometric LiNbO3. Efficient pulse-front tilting of 800-nm pulses was realized by an optimized single-lens focusing scheme for radially-symmetric propagation of THz beams. In this geometry, nearly-diffraction-limited THz Gaussian beams with electric field strength as high as 350 kV/cm were generated. The pump-to-THz energy conversion efficiency of $1.36{\times}10^{-3}$ and the extremely high signal-to-noise ratio of ~1:15000 achieved are among the best results for 1-kHz single-cycle terahertz pulse generation ever demonstrated in room temperature operation.

Effect of $Li_2O$ Addition on Piezoelectric Properties of NKN-5LT Ceramics

  • Kim, Min-Soo;Lee, Dae-Su;Park, Eon-Cheol;Jeong, Soon-Jong;Kim, In-Sung;Song, Jae-Sung
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.694-695
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    • 2006
  • As a candidate for lead-free piezoelectric materials, dense $95(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-5LiTaO_3$ (NKN-5LT) ceramics were developed by conventional sintering process. Sintering temperature was lowered by adding $Li_2O$ as a sintering aid. The electrical properties of NKN-5LT ceramics were investigated as a function of $Li_2O$ concentration. At the addition of 1 mol% $Li_2O$, electromechanical coupling factor $(k_P)$ and piezoelectric coefficient $(d_{33})$ of NKN-5LT ceramics were found to reach the highest values of 0.37 and 250 pC/N, respectively.

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Magnetic Properties of Cr-doped LiNbO3 by Using the Projection Operator Technique

  • Park, Jung-Il;Lee, Hyeong-Rag;Lee, Haeng-Ki
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권2호
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    • pp.108-113
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    • 2011
  • The electron spin resonance lineshape (ESRLS) function for the electron spin resonance linewidth (ESRLW) of $Cr^{3+}$ (S = 3/2) in ferroelectric lithium niobate single crystals doped with 0.05 wt% of Cr, is obtained by using the projection operator technique (POT), developed by Argyres and Sigel. The ESRLS function is calculated to be axially symmetric about the c - axis and analyzed by using the spin Hamiltonian $H_{SP}={\mu}_B(B{\cdot}{^\leftrightarrow_{g}}{\cdot}S)+S{\cdot}{^\leftrightarrow_{D}}{\cdot}S$ with the parameters g = 1.972 and D = $0.395\;cm^{-1}$. In the ca plane, the linewidths show a strong angular dependence, whereas in the ab plane, they are independent of the angle. This result implies that the resonance center has an axial symmetry along the c - axis. Further, from the temperature dependence of the linewidths that is shown, it can be seen that the linewidths increase as the temperature increases, at a frequency of v = 9.27GHz. This result implies that the scattering effect increases with increasing temperature. Thus, the POT is considered to be more convenient to explain the scattering mechanism as in the case of other optical resonant systems.